In-Sight視覺(jué)系統(tǒng)：對(duì)注射液袋進(jìn)行精確定位并引導(dǎo)機(jī)器人高效抓取

蘇州瀚川機(jī)電有限公司(以下簡(jiǎn)稱瀚川機(jī)電公司)是領(lǐng)先的專業(yè)醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)藥產(chǎn)品以及手術(shù)周邊產(chǎn)品供應(yīng)商。由于公司產(chǎn)品事關(guān)患者和醫(yī)護(hù)人員的人身安全，因此要求生產(chǎn)確保零出錯(cuò)率。

過(guò)去，瀚川機(jī)電公司對(duì)輸液針頭、針頭封套、輸液管等產(chǎn)品多采用手工包裝的方式，工作量大，容易放錯(cuò)位置，這不但會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且生產(chǎn)效率低。因此，公司決定進(jìn)行技改，在生產(chǎn)線上使用機(jī)器人，并配合視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備及自動(dòng)熱封機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)包裝，以提升生產(chǎn)自動(dòng)化水平和生產(chǎn)效率。

在項(xiàng)目調(diào)研時(shí)，瀚川機(jī)電公司從康耐視的華東地區(qū)服務(wù)商——蘇州鼎納自動(dòng)化技術(shù)有限公司(以下簡(jiǎn)稱鼎納公司)，了解到康耐視視覺(jué)技術(shù)的強(qiáng)大實(shí)力和優(yōu)異性能。“在正式合作開(kāi)始之前，鼎納公司專業(yè)的售前技術(shù)方案及令人滿意的服務(wù)確保了項(xiàng)目得以快速推進(jìn)，讓我們對(duì)康耐視機(jī)器視覺(jué)的產(chǎn)品和技術(shù)充滿了信心。”瀚川機(jī)電公司的設(shè)備主管表示。

“在產(chǎn)品選型測(cè)試初期，我們最初選用了In-Sight 7402視覺(jué)系統(tǒng)，像素為130W，精度可以達(dá)到0.8MM，但是采集速度只有60幀每秒。”鼎納公司的項(xiàng)目經(jīng)理表示，“后來(lái)采用型號(hào)為In-Sight 7400視覺(jué)系統(tǒng)，50W像素，精度可以滿足要求，采集速度達(dá)到102幀每秒?？梢愿焖俚淖R(shí)別被測(cè)物體。”

在此應(yīng)用中，機(jī)器人與視覺(jué)系統(tǒng)之間的通信是一大挑戰(zhàn)。“另一家供貨商選用了像素為47W的相機(jī)，但需要相機(jī)+控制器組合才能完成功能，這就使得我們需要考慮控制器放置位置。”鼎納公司的項(xiàng)目經(jīng)理指出，“而康耐視的視覺(jué)系統(tǒng)只需要安裝相機(jī)即可，光學(xué)機(jī)械和攝像機(jī)的放置方式變得更簡(jiǎn)單與靈活。”

康耐視智能相機(jī)支持廣泛的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，可與多種品牌的機(jī)器人通訊。瀚川機(jī)電公司使用了瑞士品牌史陶比爾(Staubli)機(jī)器人，與康耐視智能相機(jī)有現(xiàn)成的通信方式。在鹽水袋型號(hào)變化時(shí)，機(jī)器能夠方便地切換相機(jī)作業(yè)。

另外一個(gè)挑戰(zhàn)是輸液袋的外型在放置過(guò)程中有變形，必須使用PatMax工具才能保證穩(wěn)定的精確定位。PatMax作為業(yè)界工件和特征定位的黃金標(biāo)準(zhǔn)，可在最棘手的條件下提供準(zhǔn)確和可重復(fù)的檢測(cè)。

PatMax技術(shù)作為機(jī)器視覺(jué)中首項(xiàng)高準(zhǔn)確度、高速度、高處理量的物體定位技術(shù)于 1997 年首次獲得專利認(rèn)證，涵蓋了業(yè)界使用范圍最為廣泛的圖案匹配和檢測(cè)。PatMax利用高級(jí)幾何圖案匹配技術(shù)定位工件，既可靠又準(zhǔn)確。即使在最為極端的條件下，此工具也能大大減少或消除固定要求和成本。對(duì)于定位零件或特征來(lái)說(shuō)，PatMax是視覺(jué)系統(tǒng)中視覺(jué)檢測(cè)處理量最大和最為可靠的工具。

瀚川機(jī)電公司生產(chǎn)線在采用康耐視In-Sight 視覺(jué)系統(tǒng)后，最大程度地提高了鹽水袋抓取放置的處理速度和自動(dòng)化程度。

“現(xiàn)在，我們可以隨意的將鹽水袋放置在傳輸帶上，這些鹽水袋向前移動(dòng)的同時(shí)，In-Sight視覺(jué)系統(tǒng)通過(guò)查看鹽水袋的外形輪廓，來(lái)確定它們的方向和位置，引導(dǎo)機(jī)器手快速抓取。”瀚川機(jī)電公司的設(shè)備主管最后總結(jié)說(shuō)，“In-Sight視覺(jué)系統(tǒng)能夠很好地配合我們的機(jī)器人準(zhǔn)確無(wú)誤地抓取鹽水袋，大大提高了產(chǎn)量，減少人為的失誤。基于目前這個(gè)項(xiàng)目的成功，我們對(duì)將來(lái)其它項(xiàng)目使用康耐視視覺(jué)系統(tǒng)很有信心。”

查找一個(gè)小型的鹽水袋，綠色十字箭頭為抓取到的點(diǎn)(可通加減，來(lái)調(diào)整傳送的坐標(biāo))。

可以通過(guò)調(diào)整角度公差來(lái)抓取帶有角度的鹽水袋。傳送給機(jī)械手的坐標(biāo)以及角度。

通過(guò)調(diào)整查找個(gè)數(shù)，可以抓取2個(gè)或2個(gè)以上的鹽水袋,不同大小的鹽水袋也能抓取。